DE703145C

DE703145C - Method and device for the production of fused pores, in particular fused glass pods

Info

Publication number: DE703145C
Application number: DE1938R0101164
Authority: DE
Original assignee: RICHARD RAUPACH MASCHINENFABRIK GOERLITZ GmbH
Current assignee: RICHARD RAUPACH MASCHINENFABRIK GOERLITZ GmbH
Priority date: 1937-07-17
Filing date: 1938-01-01
Publication date: 1941-03-01

Description

Verfahren und Vorrichtung, zum Herstellen von Schmelzhäfen, insbesondere Glasschmelzhäfen Die Erfindung betrifft die Herstellung von Schmelzhäfen, insbesondere Glasschmelzhäfen, durch Verpressen. eines einzigen Postens Häfnermasse in einer aus Preßform, Preßkern und Abschlußring bestehenden Preßvorrichtung unter Vermeidung des Auftretens innerer Spannungen und unter Erzielung einer großen Dichte und eines derartigen Gefüges im Wandquerschnitt, daß der- fertige Hafen weitgehend gegen chemische und thermische Angriffe widerstandsfähig ist.Method and device for producing melting ports, in particular Glass Melting Ports The invention relates to the manufacture of melting ports, in particular Glass melting ports, by pressing. a single batch of pottery in one from the mold, press core and end ring existing pressing device with avoidance the occurrence of internal stresses and with the achievement of a large density and a Such a structure in the wall cross-section that the finished port is largely resistant to chemical and is resistant to thermal attack.

Bisher werden Glasschmelzhäfen durch stück- und schrittweises Einbringen der durch Mauken und Kneten. aufbereiteten Hafnermasse mittels Treten, Kneten und Schlagen in einer Holzform von Hand hergestellt. Die Hafnermasse besteht aus quellbaren und nichtquellbaren Bestandteilen, z. B. Ton und Schamotte. Die auf diese Weise hergestellten Schmelzhäfen haben wegen. des verhältnismäßig großen Wasser- und Luftgehaltes der frischen Hafenmasse ein poriges Gefüge und enthalten Luftblasen. Infolge der mangelhaften Bindung der einzelnen Posten untereinander und wegen des Auftretens örtlich und zeitlich gegeneinander verschobener Trocknungszonen sowie des langsamen und postenweisen Aufbaues des ganzen Hafens entstehen weitere 'Lufteinschlüsse und Ungleichmäßigkeiten. Der frisch geformte Hafen hat großen Wassergehalt und ist nicht standfest, so daß eine wochenlange Vortrocknung erforderlich ist, während welcher der Hafen in der Form verbleibt. In dieser Zeit entstehen durch Verdunstung des Wassers neue Poren und Ungleichmäßigkeiten, die um so größer sind, als das Vortrocknen nur einseitig, nämlich von innen her, erfolgt. Die entstandenen Poren und Ungleichmäßigkeiten lassen sich durch das übliche Nachschlagen und Nachbearbeiten schon deshalb nur teilweise und sehr unvollkommen beseitigen, weil die Nachbehandlung ihre zeitliche Grenze findet in der während des Vortrocknens nachlassenden Bildsamkeit. Das endgültige Trocknen der so hergestellten Häfen nach Erreichung der Standfestigkeit. dauert je nach Größe des Hafens bis zu einem Jahr und erfordert große Umsicht, weil nur ein sehr geringes und gleichmäßiges Trocknungspotential verwendet «erden kann. Diese Häfen sind nicht zuletzt wegen der großen Lagerhaltung und des erforderlichen großen Formenparkes teuer; sie haben eine verhältnismäßig kurze Lebensdauer, weil die Art ihrer Herstellung das Auftreten innerer Spannungen im Fertigerzeugnis bedingt ist. Infolge der Porigkeit werden diese Häf#-n von den in ihnen erschmolzenen Glasflüssen stark angegriffen und führen dadurch auch zu einer Verschlechterung des Glases selbst.So far, glass melting ports have been introduced piece by piece and step-by-step that by beating and kneading. prepared pottery mass by means of stepping, kneading and Beating made by hand in a wooden mold. The pottery mass consists of swellable and non-swellable ingredients, e.g. B. Clay and fireclay. That way produced melting ports have due. the relatively large water and air content the fresh harbor mass has a porous structure and contains air bubbles. As a result of inadequate binding of the individual items to one another and because of the occurrence Locally and temporally shifted drying zones as well as the slow one and post-wise build-up of the whole port, there are more air pockets and Irregularities. The freshly formed port has great water content and is not stable, so that a pre-drying for weeks is necessary during which the port remains in shape. During this time, the evaporation of the Water creates new pores and irregularities, which are all the greater than the predrying only from one side, namely from within. The resulting pores and irregularities can be done through the usual look-up and post-processing beautiful therefore only partially and very imperfectly eliminate, because the aftercare its temporal limit is found in the plasticity that diminishes during the pre-drying process. The final drying of the ports produced in this way after the stability has been achieved. takes up to a year, depending on the size of the port, and requires great care because can only use a very low and even drying potential. These ports are not least because of the large storage and the necessary large mold park expensive; they have a relatively short lifespan because the way they are manufactured causes internal stresses to occur in the finished product is. As a result of the porosity, these ports are made up of the glass fluxes melted in them strongly attacked and thereby lead to deterioration of the glass itself.

Man hat nun bereits vorgeschlagen. Häfen aus einer entsprechend zubereiteten flüssigen Masse in einer aus Mantel und Kern bestehenden Form zu gießen. Der bei diesem Gießverfahren erforderliche erhöhte Wassergehalt der Hafenmasse bietet jedoch gegenüber dem Handschlagverfahren keinen Vorteil.It has already been proposed. Ports from a suitably prepared to pour liquid mass in a form consisting of shell and core. The at This casting process, however, offers the increased water content of the port mass required no advantage over the handshake method.

Versucht man die Nachteile des beschriebenen Verfahrens dadurch zu vermeiden, daß man in bekannter Weise einen einzigen Posten zäher oder knetbar bildsamer Hafnermasse in einer aus Preßform, Preßkern und Abschlußring bestehenden bekannten Preßvorrichtung durch Axialverschiebung des starren Preßkernes verpreßt, so zeigt es sich, daß in dem Preßling innere Spannungen auftreten, die zur Zerstörung führen.If you try the disadvantages of the method described thereby to avoid making a single item more viscous or malleable in a known manner Hafner mass in a known one consisting of a press mold, a press core and an end ring Pressing device pressed by axial displacement of the rigid press core, it shows it is that internal stresses occur in the compact, which lead to destruction.

Es wurde nun gefunden, daß das Entstehen derartiger innerer Spannungen vermiedeniverd , en -arm, wenn man zwei Gesichtspunkte genügend beachtet. Zunächst muß vermieden werden, daß bei dem axial geführten Preßdruck rein mechanisch Spannungen im Hafen wegen des überpressens einzelner Teile des Hafens, z. B. des Hafenbodens, auftreten. Es muß ferner für eine geeignete Abführung des Wassers gesorgt «erden, welches durch den Preßdruck aus der Hafnermasse ausgetrieben wird. Bekannt ist zwar die Verwendung von Preßvorrichtungen, bei welchen die formgebenden Flächen vollkommen oder zum größten Teil aus Gips oder einem ähnlichen Werkstoff bestehen, der begierig Wasser aufsaugt. Man hat derartige Vorrichtungen beispielsweise vorgeschlagen für die Herstellung von Ofenkacheln. Diese Art des Wasserentzuges läßt sich aber bei der Herstellung von Schmelzhäfen nicht anwenden, weil der Wasserentzug zu schnell vor sich geht.It has now been found that the emergence of such vermiedeniverd internal tensions, en -arm when one considers two aspects sufficiently. First, it must be avoided that in the axially guided pressure purely mechanical tensions in the port because of the overpressing of individual parts of the port, z. B. the port floor occur. A suitable drainage of the water that is driven out of the pottery mass by the pressure must also be provided. It is known to use pressing devices in which the shaping surfaces consist entirely or for the most part of plaster of paris or a similar material that eagerly soaks up water. Such devices have been proposed, for example, for the manufacture of stove tiles. However, this type of dehydration cannot be used in the manufacture of melting ports because the dehydration takes place too quickly.

Es wurde nun gefunden, daß man brauchbare Schmelzhäfen durch Verpressen eines einzigen Postens entsprechend zubereiteter Hafenmasse in einer aus Preßform, Preßkern und Abschlußring bestehenden Preßvorrichtung herstellen kann, wenn man den Preßdruck nicht wesentlich über den Wert hinaus erhöht, der zur Erzielung der Standfestigkeit des Preßlings notwendig ist, und wenn man gleichzeitig durch öffnungen, die in den formgebenden Flächen vorhanden sind, für einen Wasserentzug sorgt.It has now been found that useful melting ports can be obtained by pressing a single item of appropriately prepared port mass in a press mold, Press core and end ring can produce existing pressing device, if one the pressing pressure is not increased significantly beyond the value required to achieve the Stability of the pressed part is necessary, and if one simultaneously passes through openings, which are present in the shaping surfaces, ensures that water is removed.

Die Verwendung einer Preßfortn mit gleichmäßig verteilten Wasseraustrittsöffnungen ist bereits bekannt beim Gießen von Gegenständen aus flüssigem Schlamm, wie z. B. Tonschlicker. Bei der Anwendung dieses Verfahrens zur Herstellung von Hohlkörpern soll der Preßkern aus einem aufblähbaren Gummibeutel bestehen. Dieses Verfahren führt aber nur bei kleinen und verhältnismäßig dünnwandigen Gegenständen zu brauchbaren Ergebnissen und ist für Schmelzhäfen nicht an-«-endbar. Dasselbe gilt für ein ebenfalls bekanntes Verfahren zum Herstellen von Platten durch Verpressen einer knetbar bildsamen Tonmasse unter Verwendung einer Preßvorrichtung, die aus zwei gegeneinander bewegbaren Preßkernen besteht. Diesem bekannten Verfahren fehlt jedoch die Erkenntnis, daß man den Preßdruck nur so weit steigern darf, bis der Preßling standfest geworden ist.The use of a Preßfortn with evenly distributed water outlet openings is already known when pouring objects from liquid mud such. B. Clay slip. When using this method for the production of hollow bodies the press core should consist of an inflatable rubber bag. This method but only leads to useful objects in the case of small and relatively thin-walled objects Results and is not an - «- ending for melting ports. The same goes for a likewise Known process for the production of plates by pressing a kneadable, malleable Clay mass using a pressing device consisting of two mutually movable Press cores consists. However, this known method lacks the knowledge that the pressing pressure can only be increased until the pressed part has become stable is.

Die Erfindung besteht aber nicht nur darin, daß beim Pressen der zur Erzielung der Standfestigkeit des Preßlings erforderliche Druck nicht wesentlich überschritten wird und daß das frei werdende Wasser durch entsprechend angeordnete Öffnungen in allen formgebenden Flächen entzogen wird. Die durch die Erfindung ermöglichte Herstellung von Schmelzhäfen mit einem die Widerstandsfähigkeit gegen mechanische, chemische und thermische Angriffe erhöhenden Gefüge beruht vielmehr auch noch darauf, daß der ganze nach dem Verfahren hergestellte Preßling sowohl auf seiner Außenseite als auch auf seiner Innenseite mit einer feinporigen Filterschicht umhüllt wird, so daß das aus der gepreßten Masse austretende Wasser erst durch diese Filterschicht hindurchdringen muß, bevor es zu den Wasseraustrittsöffnungen der formgebenden Flächen gelangt. Bedeckt man also alle formgebenden Flächen, d. h. sowohl den durchlöcherten Mantel als auch den durchlöcherten Boden der Preßform als auch die formgebende durchlöcherte Fläche des Preßkerns mit einer Schicht aus Filterleinwand o. dgl., so zeigt es sich, daß sich die im ausgepreßten Wasser dispergierten, also ganz feinen festen Teilchen an der Innenseite der Filterschicht, d. h. auf der Oberfläche des Preßlings, also auf dessen Außenseite und Innenseite absetzen und einen besonders feinen. bis in eine gewisse Tiefe reichenden, ganz gleichmäßig verteilten Überzug auf der Hafenaußenwand und auf der Hafeninnenwand bilden. Es wurde jedenfalls gefunden, daß auch die äußeren Schichten der gepreßten Masse an der Filterwirkung teilnehmen. Auf diese Weise entsteht ein Schmelzhafen, dessen Wände ein Gefüge haben, welches dem Gefüge eines in Kokille gegossenen Hartgußmantels ähnlich ist. Der Scherben besteht also aus einem inneren Kern mit gröberem Korn, welches die erforderliche mechanische Festigkeit gewährleistet. Von diesem inneren Kern aus nimmt die Dichte nach beiden Seiten, also so-,vohl nach der Außenseite als auch nach der Innenseite, des Hafens gleichmäßig zu, so daß eine sehr dichte äußere Schicht vorhanden ist, die man mit einer Glasur vergleichen könnte und dem Hafen einen weitgehenden Schutz gegen thermische und mechanische Angriffe der 'Flammengase und der Schmelze verleiht.However, the invention does not only consist in the fact that during pressing the pressure required to achieve the stability of the compact is not significantly exceeded and that the released water is withdrawn through appropriately arranged openings in all shaping surfaces. The production of melting ports made possible by the invention with a structure that increases the resistance to mechanical, chemical and thermal attacks is based on the fact that the entire compact produced by the process is encased both on its outside and on its inside with a fine-pored filter layer so that the water emerging from the pressed mass must first penetrate through this filter layer before it reaches the water outlet openings of the shaping surfaces. So if you cover all the shaping surfaces, that is, both the perforated jacket and the perforated bottom of the mold and the shaping perforated surface of the press core with a layer of filter cloth or the like, it turns out that the dispersed in the pressed water, So very fine solid particles settle on the inside of the filter layer, ie on the surface of the compact, ie on its outside and inside, and a particularly fine one. Form a uniformly distributed coating on the outer wall of the port and on the inner wall of the port, reaching to a certain depth. In any case, it was found that the outer layers of the pressed mass also take part in the filter effect. In this way, a melting port is created, the walls of which have a structure that is similar to the structure of a chill cast iron jacket. The shard therefore consists of an inner core with a coarser grain, which ensures the required mechanical strength. From this inner core, the density increases evenly on both sides, i.e. on the outside as well as on the inside, of the port, so that a very dense outer layer is present, which one could compare with a glaze and that Harbor provides extensive protection against thermal and mechanical attacks by the 'flame gases and the melt.

Für das Verfahren gemäß der Erfindung ist eigentümlich, daß bei einem verhältnismäßig hohen, aber eine gewisse Grenze nicht überschreitenden Preßdr uck das Wasser nur verhältnismäßig langsam durch die in allen formgebenden Flächen vorhandenen Kanäle austritt, weil der Formling auf allen Seiten von einer Filterschicht umgeben ist, de eine verhältnismäßig geringe Filtergeschwindigkeit ergibt, so daß auch die feinsten Bestandteile auf der Eintrittsseite der Filterschicht zurückgehalten werden.For the method according to the invention is peculiar that at one relatively high pressure, but not exceeding a certain limit the water only relatively slowly through the existing in all shaping surfaces Channels emerges because the molding is surrounded by a filter layer on all sides is, de results in a relatively low filter speed, so that the finest constituents are retained on the inlet side of the filter layer.

Es empfiehlt sich, die Hafenmasse zu entlüften und vorzuverdichten, z. B. in einer an sich bekannten Unterdruckpresse zu behandeln und dann nach dem Verfahren gemäß der Erfindung zu verpressen. In diesem Falle wird das Gefüge des Hafens noch verbessert.It is advisable to vent and precompact the port mass, z. B. to treat in a known vacuum press and then after To compress method according to the invention. In this case the structure of the Port still improved.

In der Zeichnung ist schematisch eine Preßvorrichtung dargestellt, wie sie zur Ausübung des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendet werden kann. Die Vorrichtung besteht aus einer Preßform und einem Preßkern oder Preßstempel. Die Preßform besteht aus dem Boden i und dem Mantel z. Beide Teile können einstückig oder mehrstückig sein. Der Preßkern 3 wird mit Hilfe einer nicht dargestellten geeigneten Vorrichtung auf und ab bewegt, um die zur Herstellung des Behälters dienende keramische Masse 6 an die Innenwand der Preßform. i, 2 anzupressen. Der Preßkern 3 besteht aus einem Boden und einem Mantel; beide Teile können einstückig oder mehrstückig sein. Mit dem Mantel 2 der Preßform ist ein Formabschlußring¢ in geeigneter Weise, z. B. mit Hilfe von Schrauben, Klammern o. dgl., lösbar verbunden. Dieser Ring hat eine solche Form und Größe, daß zwischen ihm und dem Preßkern 3 bei dessen Einpressen ein nach oben hin sich verjüngender Spalt 5 verbleibt, der sich erst kurz vor bzw. bei Erreichen der Endstellung des Preßkerns 3 schließt. Sämtliche von der Masse 6 berührten Flächen des Preßkerns und der Preßform sind mit Kanälen 7 versehen und außerdem mit einer Filterschicht 8 bedeckt, die z. B. aus Filterleinwand bestehen kann.In the drawing, a pressing device is shown schematically, how it can be used to practice the method according to the invention. the Device consists of a mold and a press core or ram. the The mold consists of the bottom i and the shell z. Both parts can be made in one piece or in several pieces. The press core 3 is by means of a suitable, not shown Device moved up and down to the ceramic used to manufacture the container Mass 6 on the inner wall of the mold. i, 2 to press. The press core 3 consists from a bottom and a coat; both parts can be made in one piece or in several pieces be. With the shell 2 of the mold is a mold locking ring ¢ in a suitable manner, z. B. with the help of screws, brackets o. The like., Releasably connected. This ring has such a shape and size that between it and the press core 3 when it is pressed a gap 5 tapering towards the top remains, which only opens shortly before or on reaching the end position of the press core 3 closes. All of the crowd 6 contacted surfaces of the press core and the mold are provided with channels 7 and also covered with a filter layer 8 which, for. B. consist of filter canvas can.

Wenn vor Beginn der Einführung des Preßstempels 3 in die Preßform i, 2 eine solche Menge keramischer Masse 6 eingebracht wird, daß das Gewicht dieser Masse das Gewicht des geformten Behälters, vermehrt um, das Gewicht des ausgepreßten Wassers, übersteigt, so. tritt die Masse, die beim Pressen zwischen Formmantel und Preßkern bis zum Abschlußring 4. emporgedrückt wurde, unter fortgesetztem, ansteigendem Druck durch den sich ständig verringernden Spalt 5 so lange aus, bis der Preßkern 3 diesen Spalt ganz schließt. Hat nach dem Schließen dieses Spaltes der Preßkern seine Endstellung noch nicht erreicht, so tritt bei fortgesetztem Druck eine weitere Verdichtung der Masse 6 ein. Durch diese Anordnung wird nicht nur beim Pressen die hohe Druckbeanspruchung der keramischen Masse erzielt, sondern es wird auch eine Rißbildung an den Rändern verhindert. Das durch die Verdichtung der Masse 6 ausgetriebene Wasser tritt durch die Filterschicht 8 hindurch und fließt durch die Kanäle 7 ab.If before the start of the introduction of the ram 3 into the mold i, 2 such an amount of ceramic mass 6 is introduced that the weight of this Mass is the weight of the molded container, increased by the weight of the pressed one Water, exceeds, so. occurs the mass, which during pressing between the mold shell and Press core up to the end ring 4. was pushed up, with continued, increasing Pressure through the constantly decreasing gap 5 until the press core 3 closes this gap completely. After closing this gap, the press core has its end position has not yet been reached, a further pressure occurs if the pressure is continued Compaction of the mass 6 a. This arrangement is not only when pressing the high compressive stress of the ceramic mass is achieved, but it is also a Prevents cracking at the edges. The expelled by the compression of the mass 6 Water passes through the filter layer 8 and flows off through the channels 7.

Mit Hilfe dieser Vorrichtung lassen sich alle diejenigen Erzeugnisse der keramischen Industrie herstellen, die bisher in gleicher Weise wie Glasschmelzhäfen z. B. durch Schlagen oder Stampfen in Formen gefertigt werden. Insbesondere lassen sich also die ebenfalls stark beanspruchten Erzeugnisse der Schamotteindustrie, wie z. B. Hängedeckensteine und andere Formstücke, durch das Verfahren gemäß der Erfindung wesentlich verbessern.With the help of this device all those products the ceramic industry, which so far has been produced in the same way as glass melting ports z. B. can be made by hitting or stamping in forms. In particular, let So the products of the chamotte industry, which are also heavily used, such as B. suspended ceiling stones and other fittings, by the method according to Substantially improve the invention.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of melting ports, in particular glass ports, in which a single batch of pottery paste is pressed into the desired shape in a pressing device consisting of a press mold, press core and end ring by moving the rigid press core, characterized in that the pressure is applied to the appropriately vented and pre-compressed pot paste does not go significantly beyond the value at which the pressed preform is stable, and that the water expelled from the hemp mass during pressing is conducted to the outside through a filter layer enveloping the pressing and through openings in the shell and bottom of the mold and in the press core.

2. Device for exercising the '' experience according to claim i, characterized in that both Shell and bottom of the mold as well as all shaping surfaces of the core with Wasserdurclilaßöffnungen are provided.

3. melting port, in particular glass melting ports, according to claim i, characterized in that the cullet both from the outside and from the inside has a much finer-grain structure up to a certain depth possesses than the inner core, whose coarser grain, the necessary mechanical Strength of the port guaranteed.